Gå til hovedindhold

Den svævende ballon

Balloner fyldt med forskellige luftarter vil enten stige til vejrs eller synke, alt efter massefylden af luftarten i ballonen i forhold til luften udenom. Men hvad hvis massefylden er den samme?
 

Teknologi eller teknisk udstyr du skal bruge i forsøget

Balloner er teknisk udstyr. Den første gummiballon blev fremstillet af Michael Faraday og blev brugt til bl.a. at opbevare hydrogen i hans laboratorie. Læs mere om ballonen her.

Inspiration til variabel du kan arbejde med i forsøget

Prøv at varme ballonen op med en lampe. Din variabel er hvor meget du varmer ballonen og luften omkring ballonen.

Prøv at hænge avisstrimler på ballonen. Din variabel er mængden af avisstrimler du hænger på.


Vejledning til forsøget


Materialer du skal bruge

  • En ballon med helium - som dem man køber i Tivoli eller får på markeder
  • Avispapir
  • En arkitektlampe med glødelyspære

Eller

  • En ballon - gerne i mørk farve
  • Luftarten helium
  • Avispapir
  • En arkitektlampe med glødelyspære

Tip

Små flasker helium kan købes hos Frederiksen A/S, Ølgod, tlf. 75 24 49 66

Aktivitetsvejledning

  1. Bind avispapir fast til ballonens snor. Du skal binde præcis så meget avis fast, at ballonen står stille i luften. Det kan måske betale sig at lime en lang strimmel af avispapir fast på ballonen. Strimlen skal ligge hen ad et bord. Klip stykker af papirstrimlen indtil den netop står stille i luften. Fif: det rigtige sted at klippe er ca. der, hvor papirstrimlen slipper bordet.
  2. Nu kan du eksperimentere med at opvarme ballonen med varmen fra en arkitektlampe. Pas på pæren ikke kommer for tæt på ballonen. Ballonen begynder at stige til vejrs.
  3. Hvis du lader ballonen svæve i luften, kan du være heldig, at den "vandrer" rundt i rummet. Efter nogle timer, vil ballonen synke mod jorden. Så kan du rive et lille stykke avispapir af, til den svæver igen. Sådan kan du måske få ballonen til at "leve" i flere dage.

Dataopsamling

Prøv at svare på følgende spørgsmål:

  • Hvorfor stiger nogle balloner, imens andre falder til jorden? 
  • Kan man få ballonen til at svæve i luften? 
  • Hvorfor svæver ballonen i luften?
  • Hvordan virker en luftballon?

Faglig forklaring

Forsøget viser, at luftarten Helium (He) er lettere end almindelig (atmosfærisk) luft.

Hvorfor svæver ballonerne fra Tivoli?
Man siger, at heliums (He) vægtfylde er mindre end vægtfylden af almindelig (atmosfærisk) luft. 1 liter helium vejer mindre end 1 liter almindelig (atmosfærisk) luft. Derfor stiger en ballon, der er fyldt med helium til vejrs.

Den svævende ballon
Ved at lime papirstrimlen fast på ballonen, gør man ballonen tungere, så den ikke længere stiger til vejrs.

Når man klipper et passende stykke af papiret, får ballonen med helium plus papir tilsammen samme vægtfylde som den almindelige luft. Ballonen står nu stille i luften - den svæver.

Den varme Tivoliballon
Når helium i ballonen bliver varmt, udvider ballonen sig. Derved bliver ballonens vægtfylde mindre end vægtfylden af almindelig luft og ballonen stiger til vejrs.

Vægtfylde
Vægtfylden er vægten af luftarten divideret med dens rumfang (vægtfylde = vægten/rumfanget). Når helium ved opvarmning udvider sig, bliver rumfanget af helium større. Vægten skal derfor divideres med et større tal, hvorfor brøken og dermed vægtfylden bliver mindre.

Hvad er almindelig luft?
Almindelig (atmosfærisk) luft består af knap 80% kvælstof (N2) og 20% ilt (O2). Dertil kommer små mængder af andre luftarter, fx. kuldioxid (CO2), ozon (O3), helium (He), argon (Ar) m.m.

Interessante links

Eva Danielsen, KVL